生態汽車產業集群形成機理分析與結構設計

黃 芳，祝 靜

(重慶理工大學管理學院，重慶 400054)

一、引言

汽車產業是先進制造業的典范和縮影，是工業資源最密集、最有影響力的產業之一，也是我國的重要支柱產業。2012年我國汽車產銷量躍居全球第一位，成為全球第一汽車大國［1］。然而，中國在邁入汽車社會、享受汽車文明的同時，不得不承受著汽車產業發展帶來的日益嚴重的生態問題。有關研究證明，2013年以來蔓延我國的嚴重霧霾等環境污染問題與汽車的使用有一定關系，汽車產業也是典型的資源消耗型產業。汽車的生產及使用帶來的環境污染和資源消耗，不僅嚴重地威脅了生態環境，而且也威脅著汽車產業自身的發展。我國汽車產業要在新一輪的全球汽車產業調整和轉移中實現質的增長、提高國際競爭力，就必須解決汽車產業發展面臨的生態環境制約問題。根據產業生態學的基本原理，本文擬研究生態化的汽車產業集群的構建機理及基本結構，以推動汽車產業的生態型發展。

二、生態化汽車產業集群的內涵及特點

(一)產業生態學與生態產業集群

產業生態學系統地研究產品、工藝、產業部門和經濟部門中的能量流和物質流，特別關注產業部門在降低產品生命周期過程中的環境壓力中的作用。借用自然生態系統中的食物鏈網與共生觀，產業生態學家希望通過產業副產品(廢棄物)交換網絡等產業共生理念，在減少廢棄物與能源耗損的同時，也能使那些來自公私部門的利益相關者獲得經濟利益［2］。

產業生態學理論在實踐領域的重要應用就體現為生態產業集群的建設。生態化產業集群的顯著特征是實現物質資源(能量)循環利用，以分工協作及資源共享為特征，為以原料、資源消耗和廢物產出等最小化為目標的循環經濟模式創造有利條件。

(二)生態化汽車產業集群的內涵

傳統的汽車產業集群的理論研究和實踐探索中，主要強調“原料-生產加工-流通-銷售-消費及相關服務”的產業鏈，它以生產配套協作為核心，在結構上沒有形成以物質循環和能量循環為核心的完整循環，與生態環境的協調適應性差，可持續發展能力不足，屬于“資源-產品-污染排放”的線性經濟發展方式。

所謂生態化汽車產業集群，是指在汽車產業集群中引入產業生態學和循環經濟理論，通過模擬自然系統建立產業系統中“生產者—消費者—分解者”的循環途徑，從而在汽車產業集群運行模式中實現物質閉路循環和能量的多級利用，提高生態效益同時維護生態平衡。以彌補傳統產業集群線性經濟模式中的資源缺失，實現生態經濟的汽車產業集群［3］。

(三)生態化汽車產業集群的特點

(1)生態化汽車產業集群建設的目標是，實現汽車的全生命周期內的資源消耗最小化、環境污染最小化。

(2)質能循環是生態汽車產業集群的基本理念、特征，同時亦是其根本技術保證［4］。質能循環的目標是:使用一些質能循環技術，從而減少生產活動對環境的影響。

生態產業集群強調通過質能循環技術，建立企業之間的橫向的副產品交易聯系，使生態產業集群形成一個副產品交易市場。企業可以在市場上將副產品、廢棄物賣至以該種廢物作為生產原料的另一家企業。在經濟利益推動下，企業自覺把副產品、廢棄物作為“新產品”“新資源”看待，最終使企業生產成本下降、生產污染零排放，并優化資源利用。

(3)關聯企業耦合是生態化汽車產業集群發展的基本形態，這種模式的生態產業集群是將眾多關聯企業通過副產品和廢物交換的方式耦合在一起，形成優勢互補，組成利益共同體。

(四)建立生態化汽車產業集群的必要性分析

汽車產業集群是指汽車整車和零部件企業以及相關的銷售服務企業、研發中心大學、培訓機構、中介機構等組織在一定地區的高度集中和緊密關聯。

根據全球汽車產業發展的經驗，以及汽車產業的行業技術特性，汽車產業集群是促進汽車產業發展的重要戰略。同時，我國汽車行業的高速發展，造成了嚴重的環境污染、加劇了能源緊張的局勢、也加重了資源耗竭的趨勢［5］。

鑒于此，要實現汽車產業的可持續發展，就應該考慮用生態經濟學的理論來指導產業發展，尋求經濟效益、社會效益、生態效益相結合的產業發展路徑。

生態化的汽車產業集群的建立，不僅能夠推動汽車產業的集群化發展，同時也能夠在產業集群內部通過一系列產業生態學原理的設計，實現資源消耗和廢物產出的最小化。

三、生態化汽車產業集群的形成機理分析

(一)生態化汽車產業集群的形成機理

截至2012年，我國已形成六大汽車產業集群，但是現有的汽車產業集群基本不具備生態集群的功能和特點，難以推動汽車產業的生態化和可持續發展。結合中國汽車產業當前的特征，根據產業生態學和生態產業集群的基本原理，可以進行生態化汽車產業集群的形成機理設計。

(1)建立生產者責任延伸制度下的汽車產品回收利用體系，并在此基礎上組建生態化的汽車產業集群。

生產者責任延伸制是一種環境保護的原則，它要求生產者對其產品的整個生命周期特別是產品的回收、循環利用和最終處置承擔責任［6］。歐盟早在2000年就制定了車輛回收利用的指令，其核心思想就是對汽車產品采用“誰生產誰負責”的模式來進行廢棄物管理和利用。

由于中國現有的汽車產業集群中，汽車整車制造商掌控了汽車的設計、整車制造，同時它們擁有雄厚的資金、較強的技術優勢和汽車銷售渠道優勢，這些優勢可以助力汽車產品回收利用體系的建立，更重要的是整車制造商也是汽車供應鏈中最大利益獲得者，因此汽車整車制造商理應對汽車產業的生態化發展承擔主要責任。

借鑒歐盟的經驗［7］，政府可以建立汽車產品的生產者責任延伸制，用立法的方式確立汽車制造企業作為汽車回收再利用的責任人:推動環境友好型設計和制造，降低汽車的能耗和污染排放，提高汽車的可回收利用率;同時由政府規范報廢車輛處理方法，對廢舊汽車的處理進行追蹤;由政府和汽車制造商合作推動汽車拆卸、破碎行業的發展，并最終組建生態化的汽車產業集群。

(2)形成集群內的汽車回收利用技術支撐平臺和技術創新聯盟，以提高汽車的回收利用水平。

為提高汽車的回收利用水平，汽車制造企業可以在集群內共享汽車拆卸信息，同時對于汽車拆卸中的碎片分選技術、零部件再制造中的壽命預測技術等關鍵技術瓶頸［8］，可以通過建立集群內以汽車制造商、零部件制造商(或再制造商)以及汽車拆卸企業或機構為主體的的技術創新聯盟來攻克［9］。

(3)借助汽車制造企業的銷售、維修和服務的渠道優勢，為報廢汽車提供合法、便捷的回收渠道。

在生產者責任延伸制下，汽車制造企業有責任建立高效的報廢汽車回收網絡，同時集群內最具有渠道優勢的企業就是汽車制造商，汽車制造商可以借助其廣闊的銷售、維修和服務的渠道，為報廢汽車提供便捷的回收渠道。

(4)建立集群內的副產品交易平臺，形成汽車生命周期內副產品交易的常態機制。

汽車生態產業集群中，有大量產生于汽車生產過程，以及報廢拆卸之后的汽車副產品需要交易。由于企業之間廢棄物交換的行為涉及許多環節，包括廢物交換規劃、收集與處理數據、確定交易伙伴、運輸費用與時間、交易成本等［10］，有必要通過建立副產品交易的信息平臺和數據收集系統來促進汽車產業集群的廢棄物交易。

由于汽車整車制造商在集群中具有顯著的資金、網絡、信息化優勢，可以由其扮演汽車廢棄物交易平臺的建立者和維護者，這個平臺的服務對象以汽車生態產業集群內的相關企業為主體，同時能為更大范圍內的汽車廢棄物交易企業提供市場信息。

(5)借助政府的金融支持，以及汽車制造商的資金支持，為汽車拆卸企業和機構的設備升級和規模擴張提供支持。

根據有關商務資料，汽車拆卸企業如果開展設備升級，引入一條5萬噸/年處理能力的汽車破碎線和相應的ASR處理設施，設備投資超過1億元。如此巨大的投資，單靠汽車拆卸企業難以實現。各級政府有必要通過建立汽車拆卸行業的金融、稅收等優惠政策扶持拆卸企業的發展，同時集群中汽車制造商等企業也可以通過各種方式為拆卸企業提供資金支持。

(二)建立生態化汽車產業集群需解決的關鍵問題

根據生態汽車產業集群的形成機理，建立此集群需要解決以下關鍵問題:

(1)提高集群內汽車的環境友好設計和環境友好制造水平，以提高汽車的可回收利用率，減少汽車制造和消費中的污染物廢棄物排放。

(2)在產業集群中建立完善的報廢汽車回收網絡，提高報廢汽車的回收率。

(3)提高集群內汽車拆卸回收企業或機構的拆卸技術水平。

(4)提高集群內零部件再制造企業的再制造技術水平。

(5)建立集群內以汽車生產過程中副產品利用，以及汽車報廢后的再使用、再制造、回收和再循環為核心的交易市場。

四、基于生命周期評價的生態化汽車產業集群的結構設計

生命周期評價是產業生態學研究的基本方法，本文將應用生命周期評價理論，結合生態汽車產業集群的形成機理，設計集群的基本結構。

(一)生命周期評價的基本原理

1990年環境毒理學與化學學會(SETAC)將生命周期評價定義為“生命周期評價是一種對產品、過程以及活動對環境的影響進行評價的客觀過程，它是通過對能量和物質的利用以及由此造成的環境廢物排放進行辨識和量化來進行的。其目的在于評估能量和物質利用，以及廢物排放對環境的影響，尋求改善環境影響的機會以及如何利用這種機會。這種評價貫穿于產品、過程和活動的整個生命周期，包括原材料提取與加工;產品制造、運輸以及銷售;產品的使用、再利用和維護;廢物循環和最終廢物棄置?！?/p>

(二)汽車的生命周期評價

傳統的產品生命周期評價沒有考慮到產品設計階段［11］，由于汽車的產品設計階段直接影響到汽車產品的后續生產制造過程中的能量和物質利用，影響到汽車使用過程中的能源消耗和污染物排放，也影響到汽車的維修、再使用和再制造的效率，因此本文在汽車產品生命周期評價體系中引入了汽車的產品設計階段。

汽車產品的生命周期是指從產品的設計、原材料獲取、材料加工、制造裝配、使用與維修服務到報廢、再制造、回收處理的全部時間，是物質使用、流動和變化的過程。可以將汽車生命周期劃分為產品設計、原材料選擇、材料加工、制造與裝配、使用與服務、壽命終結6個階段，如圖1。汽車生命周期中初始的產品設計階段，引發和影響了后續資源的消耗以及廢棄物的排放，從原材料選擇階段開始，直接消耗資源、能源，同時向環境排放廢棄物。產品壽命終結后經過拆卸，汽車各部件有3種物理流向:(1)閉路再循環，是指再循環回到汽車生命周期的相應階段，汽車拆卸后零部件的再使用、再制造統稱為閉路再循環;(2)開路再循環，是指某些部件和材料將進入汽車以外的系統進行再利用;(3)對于廢棄物以及不能再利用的部件，針對材料的不同特性采取不同的無害化處理方式，如焚燒、掩埋等。

(三)基于生命周期評價的汽車生態產業集群的基本結構

生態汽車產業集群就是以汽車產品的生命周期評價為基礎，以汽車生命周期中各關聯企業、機構為主體，以實現汽車的全生命周期內的資源消耗最小化、環境污染最小化為目標建立起來的產業集群。

根據汽車生命周期評價的結果，汽車生態產業集群的基本結構應該包括(如圖2所示):汽車設計和研發機構、汽車原材料供應商(如鋼鐵廠、有色金屬廠等)、汽車零部件制造商、汽車整車制造商、汽車銷售企業、汽車維修保養等服務企業、汽車拆卸回收企業、國家或地方的汽車回收機構、其他副產品交易企業［12］。

在汽車生態產業集群中，汽車設計和研發機構為汽車產品的環境友好設計提供支撐，伴隨著汽車原材料、零部件以及整車的生產和制造，產生的一些廢棄物、副產品(例如鋼渣、爐渣、蒸氣、熱能、塑料、其他金屬廢棄物等)，可以通過與副產品交易企業的交易實現質能循環和能量層遞使用(副產品交易企業可以是汽車生命周期中相關企業，也可以是其他企業)。

在汽車壽命結束、報廢之后，廢舊汽車經過汽車拆卸回收企業或者機構的回收、拆卸之后，經過嚴格評估測量、證實可再利用的零部件，可以出售給汽車維修保養服務企業再使用;符合再制造技術要求的部分零部件，可以出售給汽車零部件制造商(或再制造商)進行再制造;對于不可再制造的零部件可以拆卸(有時還需破碎)并金屬分離后出售給各類汽車原材料供應商進行材料回收;破碎后尚不能回收的材料，需要進行深度破碎，再分離出可回收材料(例如隔音棉等)，出售給相關原材料供應商;最后，深度破碎后仍不可回收的廢棄物，需要采取焚燒(可進行能源利用)或者掩埋等無害化處理方式。

五、結論

構建生態汽車產業集群，是提升我國汽車產業國際競爭力及生態效益的有效戰略。筆者對生態汽車產業集群的基本特征、形成機理及結構設計等進行了較全面的分析，所建系統模型可為我國汽車產業成功實施集群化生態化發展策略提供一定的指導。

圖1 汽車的生命周期簡圖

圖2 汽車生態產業集群的主體結構

［1］喬靜，陳達飛.全球價值鏈視角下的汽車產業集群發展戰略研究——以安徽省為例［J］.重慶理工大學學報:社會科學，2013，27(10):44-46.

［2］尹磊，羅瑞華.產業生態理論發展研究述評［J］.商業時代，2011(7):111-112.

［3］葉崢，鄭健壯.基于循環經濟理論的生態型產業集群研究［J］.生態經濟，2008(1):248-252.

［4］陳林，鄧偉根.生態工業園:工業系統與生態系統的有效耦合［J］.經濟問題，2011(8):166-169.

［5］孫東升.談汽車產業的可持續發展［J］.汽車工業研究，2007(6):2-4.

［6］李長洪，邵超峰，于敬磊，鞠關庭.產業生態學的技術方法研究及應用［J］.環境保護與循環經濟，2010(4):70-72.

［7］姚麗英，景海霞.提高報廢汽車拆卸回收利用率的研究［J］.山西大同大學學報:自然科學版，2012(6):63-66.

［8］賈蕭，許廣舉.廢舊汽車回收技術與經濟性分析［J］.農業裝備與車輛工程，2013(4):13-16.

［9］劉小兵，李婷.產業集群技術創新與知識市場的協同性［J］.重慶理工大學學報:社會科學，2013(4):38-41.

［10］張帆，蔣文舉.生態工業中的廢物交換系統探討［J］.生態經濟，2007(1):104-106.

［11］李顯君，王賀武，危銀濤.汽車產業循環經濟研究進展［J］.汽車工程，2006(8):699-706.

［12］許軼群.中國報廢汽車回收再利用業務模式研究［J］.汽車與配件，2013(3):28-31.